當前位置: 華文天下 > 軍事

F/A-22猛禽戰鬥機結構大解析技術介紹

2024-02-29軍事

從我們 2011 年 11 月的 MAN 雜誌中,史蒂夫·舒馬特 (Steve Shumate) 的 F/A-22 猛禽推進噴射式飛機

要下載 22 頁的 PDF 施工指南,請點選此處。

F/A-22 猛禽推進式噴射式飛機 – 一種易於建造的推進式駐車噴射式飛機,具有功能性的推力向量

攝影:Lawrence Dong 和 Steve Shumate

video platform video management video solutions video player

該模型的設計目標是在一個易於建造的半比例模型中捕捉 F/A-22 猛禽的明確外觀,該模型可以在小場地飛行。透過低機翼載荷(每平方英尺僅 10.5 盎司)、高功率載荷(每磅 160 瓦)和出色的控制響應(由襟副翼/穩定器控制系統提供)的組合,實作了良好的小場效能。該設計還在俯仰軸上具有功能性推力向量(TV)系統,就像真正的F/A-22猛禽一樣。電視系統提供了令人難以置信的機動性,可實作驚人的急轉彎和迴圈、翻轉、尾滑,並大大增強了低速時的俯仰控制。電視系統使用發射機混音以電子方式混合到穩定器,並且可以透過開關在飛行中開啟和關閉。但對於那些喜歡構建更簡單模型的人來說,可以完全刪除電視系統——這個模型飛行得很好,沒有它仍然非常機動。

[nggallery id=146]

雖然有許多電機可用於為該模型提供動力,但強烈推薦 LittleScreamers Park Jet 電機(可從 Hobby Lobby 獲得),因為它重量非常輕(這使得平衡更容易)、高功率(185 瓦)和直徑為 6 英寸的小螺旋槳(這減少了飛行中的螺旋槳扭矩效應,也減少了推力向量期間的陀螺效應)。該電機在 F/A-22 駐車噴射式飛機上提供了出色的效能,包括無限垂直和 70 英裏/小時的最高速度。F/A-22 Park Jet 最多可容納 7 英寸直徑的螺旋槳。

該設計的控制系統具有全飛行穩定器和襟副翼,可在高速和低速下提供出色的控制響應。可以結合襟翼和升降舵到襟翼混合以獲得更好的效能,但不是必需的。方向舵也是可選的,但對於特技飛行和改進的慢速飛行控制來說很方便。

該模型上使用的簡單泡沫板結構可以非常快速地構建。如果您以前從未構建過泡沫板模型,您會驚訝於它們相對於全輕木模型的更快、更容易。這種設計還具有一個簡單的平板泡沫機翼,在飛行中表現非常好,並消除了內建機翼的復雜性。

建設 Depron 或 BlueCor 扇形折疊泡沫可用於構建此模型。兩種類別的泡沫重量相同,但 Depron 具有更光滑的表面並產生更好看的模型。Depron 可在許多當地的業余愛好商店購買,也可以從 RC Foam (www.rcfoam.com) 等公司線上訂購。有幾種類別的粘合劑用於構建此模型。泡沫接觸膠(例如用於聚苯乙烯泡沫塑膠的 UHU Creativ)或泡沫安全 CA 最適合一般建築。環氧樹脂套用於所有關鍵接頭,例如翼梁和電機支架。應使用 3M 77 噴膠將紙張零件樣版粘在泡沫上,並將泡沫片層壓在一起。

首先從平面圖中剪下所有零件樣版,在每個零件周圍留出大約 1/8 英寸的余量。將所有樣版鋪在泡沫板上以盡量減少浪費,然後用 3M 77 將每個樣版輕輕粘在泡沫上。然後用鋒利的愛好刀切掉所有部份。為了幫助跟蹤零件,請保持紙張樣版開啟,直到您準備好使用每個零件。對於需要多個零件的零件,只需使用您已經切割的零件將輪廓描摹到新的泡沫上即可。

翅膀 在機翼上切一個槽以安裝碳纖維翼梁。將機翼放在平坦表面上的蠟紙上,然後使用環氧樹脂將翼梁粘合到位。強烈建議將微球混合到環氧樹脂中,以減輕重量並幫助更好地填充間隙。在機翼頂部放置另一張蠟紙和一些沈重的書,以便在膠水固化時將其保持平整。膠水固化後,將前緣打磨圓,後緣變細。在整個前緣貼上一條 3M Gift 膠帶,以提高光滑度和耐用性。然後將襟副翼從機翼上切開。

下機身 使用 3M 77 將兩個機身中心線支撐件層壓在一起。然後按照平面圖所示,使用愛好刀和直尺將機身後部側面的頂部和底部邊緣斜切。一定要制作映像左側和右側的部件。將機翼倒置在平坦的表面上,然後將機身後部的兩個側面和中心線片粘在機翼底部。使用平面圖上提供的四個臨時艙壁,以確保機身側面以適當的角度粘合。膠水幹燥後拆下臨時艙壁。按照平面圖所示,在前機身部件的邊緣切割斜面。然後在機身前部下方形成曲率,使用熱風槍加熱和軟化泡沫,然後用手輕輕彎曲。請參閱照片以了解此曲率的外觀(請註意,線上補充包含更多施工照片)。接下來,將三個機身艙壁的下半部份粘在機身前部的一個側面。然後將機身側面倒置平放在工作台上,在艙壁邊緣塗上膠水,將前機身總成粘在一起。膠水幹燥後,將機身兩側的後端粘在一起,必要時加熱泡沫以輕松將碎片粘在一起。

將前機身下部元件粘在機翼前部。確保前機身元件的後端與中心線支撐件的前緣配合。請註意,前機身的頂部邊緣相對於機翼向下下垂了幾度,以達到 F/A-22 機頭下垂的比例。這種下垂是由零件的形狀自動設定的,但可能需要進行一些修剪。

電機支架 將方形硬木電機支架切成一定長度。為黃銅管樞軸軸承鉆孔,然後用薄CA將軸承粘合到位。 如平面圖所示,將兩個電機安裝桿的末端倒角,並用包裝膠帶包裹主桿的後端,以確保低摩擦接頭。使用環氧樹脂將兩個膠合板側板切割並粘在可移動的安裝棒上。膠水幹燥後,同時在兩側板上鉆樞軸孔,確保其垂直於板(使用鉆床)。安裝樞軸螺栓並確保安裝座平穩樞軸,必要時進行打磨。為了最大限度地減少推力向量伺服上的應變,並防止節氣門變化導致螺距調整變化,電機的推力線直接穿過樞軸螺栓非常重要。使用環氧樹脂將完成的電機支架粘入機身後部中心線支架的插槽中。

穩定器 使用鋁管穩定器軸承沿翼片後邊緣的長度壓一個圓形槽口。然後使用環氧樹脂將穩定器軸承粘合到位。使用小膠帶將軸承固定到位,並在膠水固化時將碳管穩定器樞軸插入軸承,以確保它們保持完美對齊。將穩定器的前緣打磨成圓形,將後緣打磨成錐形。在整個前緣貼上一條 3M Gift 膠帶,以確保光滑和耐用。將機翼元件倒置在平坦表面上的一張蠟紙上。將碳樞軸管、末端擋塊和控制喇叭滑過鋁制軸承。一切就緒並對齊後,用 CA 將末端擋塊粘到位(但不要粘住控制喇叭)。然後使用環氧樹脂將兩個穩定器粘在碳管上,確保它們與機翼齊平。

將穩定器舵機安裝到機身中心線支架的預切槽中,使用厚 CA 或環氧樹脂來固定舵機。安裝音樂線推桿並將其連線到穩定器控制喇叭。一切對齊後,用 CA 將控制喇叭粘到位。為了獲得額外的強度,我建議在穩定器的根部(頂部和底部)沿弦添加小條玻璃纖維。這些對於正常的公園飛行來說不是必需的,但如果您打算快速飛行或降落在高草叢中,它們會增加額外的結構故障保險。將推力向量伺服安裝到機身中心線件的預切槽中。需要一個強大的(40+盎司/英寸扭矩)金屬齒輪舵機,因為當螺旋槳在著陸過程中撞擊地面時,塑膠齒輪舵機可能會被剝離。Hitec HS-85MG 在原型上表現良好,強烈推薦。安裝1/16英寸音樂線推桿,包括推桿導軌,以消除彎曲(廢碳纖維管對此效果很好)。驗證推力向量系統是否自由移動且傾斜度最小。

上機身 將三個前機身艙壁中每個艙壁的上半部份粘在匹配的下半部份。將機身前部的上部斜面,然後根據需要測試配合和修剪。請註意,上部和下部前機身部件應相遇以形成鋒利的邊緣,以提供猛禽的規模外觀。一旦對配合感到滿意,就將機身上前部的側面粘在艙壁上,而只將機身的下部粘在機翼的頂部(不要將後部粘在機翼頂部)。將艙壁 F4 和 F5 粘在機翼頂部的平面圖上顯示的位置。然後將上部前機身側面的後部粘在機翼頂部和艙壁上。在兩條龜甲板支撐條上切割斜面,然後將它們粘合到位。然後將兩個龜甲板頂部部件粘合到位,一次一個,以便它們可以形成適當的曲率。膠水幹燥後,將龜甲板粗略地雕刻和打磨成形狀。

使用 3M 77 層壓鼻錐和頂篷。然後將鼻錐塊粘在機身前部。膠水幹燥後,將鼻錐的頂部輪廓描摹到泡沫上(使用提供的樣版),然後將其切割並打磨鼻錐成型。使用類似的程式將樹冠雕刻成形狀。使用 3M 77 將尾梁部件層壓在一起,切一個小通道以清除穩定器樞軸管,然後將尾梁塊粘在機身後部。將尾梁打磨成形狀(見照片作為指導)。接下來安裝襟副翼。在襟副翼的前緣切出一個 45 度的斜面,並在頂部和底部用 3M 禮品膠帶鉸接它們。必要時進行修剪,以提供與穩定器前緣的小平行間隙。安裝襟副翼舵機、控制喇叭和推桿。

垂直尾部 使用 3M 77 粘合機翼下方的垂直尾翼支撐件。將垂直尾部的前緣打磨成圓形,將後緣打磨成錐形。在前緣貼上一條 3M 禮品膠帶。如果安裝方向舵,請將它們從垂直尾翼上切開,將前緣斜面,並用 3M 禮品膠帶條鉸鏈。使用提供的泡沫夾具切割後翼的垂直尾翼安裝槽,以確保適當的二面角。一直切穿安裝在機翼下方的支撐件。用環氧樹脂將垂直尾部粘合到位,再次使用泡沫夾具片以確保適當的二面角。如果包含方向舵,請立即安裝硬件。將方向舵舵機安裝在翼梁後部中心線上的槽中,然後安裝推桿(我用的是沙利文微型柔性電纜推桿)。將龜甲板頂部脊柱粘在機翼中心線上。然後將五個互鎖的龜甲板艙壁(T1 到 T5)粘合到位。如果您選擇安裝方向舵,則需要在頂部脊柱上切一個間隙孔以清除方向舵舵機。接下來塑造並安裝機身後部頂部。這可能是構建此模型最具挑戰性的步驟,因此請慢慢來。首先切割機身後部頂部的所有斜邊,如平面圖所示。然後用包裝膠帶覆蓋零件的大部份底部,這將有助於防止零件在熱成型時起皺。使用熱風槍或吹風機輕輕加熱泡沫,然後用手輕輕形成所需的曲率。在確定所需的確切曲線時,經常測試將工件擬合到模型上。完成熱成型後,讓零件冷卻,然後從底部取下包裝膠帶。測試將機身後部頂部安裝在模型上,並根據需要進行修剪以獲得良好的貼合度。貼合度應該很接近,但不一定是完美的,因為您以後可以很容易地使用填充化合物來填補間隙。滿意後,將頂部部份粘到位。當膠水幹燥時,使用銷釘和膠帶將工件固定到位。

膠水幹燥後,使用輕質包裝化合物(可在任何家裝店購買)填充所有縫隙,並在與機身龜甲板的交界處以及與機翼的交界處形成大圓角。包裝幹燥後,將魚片打磨成型。薄泡沫打磨墊非常適合打磨圓形圓角

總裝 安裝接收器、速度控制和接線。嘗試將元件放置在盡可能靠前的位置,因為該模型的尾部往往很重。將所有 ESC 線絞在一起以幫助減少電磁幹擾,並將所有線平放在泡沫上,以防止它們在飛行中四處亂竄。確保將速度控制器安裝在可以充分冷卻的地方。這在這個型號上尤為重要,因為它使用 5 個舵機,但大多數速度控制僅適用於 3 或 4 個舵機。為 BEC 提供充足的冷卻將使其能夠安全地執行更多的舵機系統,並有助於防止因過熱而停機。現在徹底測試所有控制項,以確保一切正常,因為以後很難存取此區域。使用 3M 77 將入口分流器和入口側件層壓在一起,然後在入口前部粘合到位。按照平面圖所示,在機身底部的側面切割斜面。使用長砂光條在機身底部邊緣打磨,使其完全平整,然後測試底部部件並根據需要進行修剪以獲得良好的貼合度。滿意貼合後,將底部粘合到位。膠在前機身底部。為了幫助為手動發射提供更好的抓地力,在機身側面安裝了小型泡罩整流罩。這些整流罩類似於真正的 F/A-22 上的起落架水泡,但在機身上略低,以便您的手指可以舒適地放在它們後面。要安裝這些整流罩,首先將泡沫片打磨成帶有羽毛邊緣的圓頂形狀,然後將它們粘在平面圖上顯示的位置(這些整流罩的前端大致與推薦的重心對齊)。最終將整個模型打磨成型。

為了將座艙蓋固定到位,我使用了兩根安裝在座艙蓋前緣的小牙簽(它們滑入前機身的匹配孔中)和四個小釹磁鐵(兩個在座艙蓋中,兩個在機身中)。該模型可以用裸露的泡沫飛行,也可以用標準的丙烯酸工藝塗料塗漆。在塗漆之前,用輕質填充化合物和沙子填充所有粗糙的區域(例如頂篷和鼻錐),使其表面光滑。此外,請務必用外用酒精擦拭整個模型以去除任何油脂或汙垢。貼花可以在電腦上制作並打印在整張標簽紙上。

為獲得最佳效果,推力向量伺服應使用與升降舵控制的簡單線性混合進行設定。全後搖桿應產生 1.5 英寸穩定器偏轉和高達 30 度的推力向量 (TV)。理想情況下,這種混音應該被編程到發射器上的開關上,這樣電視就可以在飛行中開啟和關閉,但你也可以讓電視全天開著。我建議從 15 度的最大推力向量開始,因為它提供了驚人的機動性,而不會使模型看起來對俯仰敏感。您可以一直到 30 度的電視以獲得更大的機動性——但您肯定希望能夠透過開關關閉電視,因為如此多的投擲會使模型在高速下對俯仰敏感。

推薦裝備

電機:Little Screamers Park Jet

螺旋槳: APC 6x4E

速度控制:Castle Creations Phoenix 25

電池:1200 至 1500 mAh 11.1V 鋰聚合物電池

最大電流:18安培

最大功率:185瓦

接收器:Castle Creations Berg 7 微型接收器

舵機:4個微型舵機(Futaba S3110)用於襟副翼、穩定器和方向舵,1個金屬齒輪迷你舵機(Hitec HS-85MG)用於推力向量機構

到處都是

F/A-22駐場噴射式飛機易於手動發射。抓住機身在泡罩整流罩後面,將油門增加到 60% 左右,然後以大約 20 度的機頭向上平穩和適度用力地投擲模型。投擲時,請確保手遠離道具!

該模型控制速度很快,但彬彬有禮且易於飛行。在電視系統關閉的情況下,它飛行非常平穩,可以進行大型優雅的特技飛行,但是在電視系統開啟的情況下,它會做出驚人的動作。我最喜歡的一個是翻轉。只需將模型減慢到 20 到 30 英裏/小時左右,然後在踩油門時快速拉回操縱桿。模型將在俯仰上快速旋轉,然後在您居中搖桿後立即繼續向前飛行。水平執行相同的操作會導致翻轉。由於電視系統提供了非常可靠的俯仰控制,因此該模型的高迎角飛行也很有趣。

該型號在低速時操控性良好,易於腹部著陸。用一點力量飛行進近,以補償大迎角下增加的阻力,然後在離地面約一英尺的地方猛烈燃燒。如果操作得當,該模型將在非常低的空速下在草地上做一個漂亮的鼻子高的撲通聲。請記住在著陸前完全切斷動力並中和升降舵,這將保護螺旋槳和穩定器免受損壞。